专利名称：短距离无线测温装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种温度测量装置，尤其涉及一种用于测量堆积或垛叠材料中的
温度的装置。
背景技术：
温度的监测是存储业中保证储备物安全的重要手段。诸如粮食储备业，就需要对
储备环境、仓库、粮食的温度定时进行测量监控，以确保粮食处在适宜的储藏温度，保证粮
食储藏的安全。因此温度的测控具有极为重要的地位和起着决定性的关键作用。 粮食是人类生存的必需品，温度是保存好粮食的先决条件，我国的公粮现均集中
存放在国家或地方的仓库中，最大粮库方圆几公里，仓库库房为数十个，测点可达数千个。
按照国家粮食保护法则，必须定期抽样检查各点的粮食温度，以确保粮食的存储质量，传统
的有线温度监测方式，线路多、布线复杂，易受用于粮食熏蒸的磷化氢气体的腐蚀，造成大
量的测温器件瘫痪，并且布线成本较高。 自动测量装置主要是通过按照需要多点安置测温传感器，测温传感器再由传输线 连接到温度总监控设备。受其结构所限，其连接线路繁杂，安装维护工作量大，影响工作人 员进行诸如倒仓、出库、通风等作业，给使用造成不便。电力设备连接部分都是金属器件， 由于气候冷热变化、设备基础变化、加工工艺等原因使接触部分发生变化，引起接触电阻增 大。在电流通过时，温度升高，造成设备老化，绝缘下降，严重的还能触发电弧短路，烧坏设 备。由于这些设备是高压带电设备，发热点不便检测且难以发现，其发热将严重影响电力系 统的安全运行和可靠供电。目前监视的方法主要是值班人员定期用热像仪或点温仪对设备 进行监视，此方法只能测量当时的情况，不能实现实时监测更不能及时告警。

实用新型内容本实用新型的技术效果能够克服上述缺陷，提供一种短距离无线测温装置，其克 服现有温度无线传输系统技术的不足，采集方式多样化，多个点采集，改变了传统无线测温 的单一性。 为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案其包括采集端模块、接收端模 块，采集端模块与接收端模块之间无线通信。 采集端模块包括数字温度传感器、热电偶传感器、模拟信号转换器、采集端单片 机、无线发射器、电源，数字温度传感器与采集端单片机电气连接；热电偶传感器通过模拟 信号转换器与采集端单片机电气连接；模拟信号转换器、采集端单片机分别与电源电气连 接；无线发射器分别与采集端单片机、电源电气连接。 采集端单片机采用8051型号；数字温度传感器采用DS18B20型号；模拟信号转换 器采用MAX6675型号；无线发射器采用NRF905型号。 接收端模块包括无线接收器、接收端单片机、液晶显示器、监控主机、电源，无线接 收器分别与接收端单片机、电源电气连接；接收端单片机分别与电源、液晶显示器、监控主机电气连接。接收端单片机与监控主机之间通过串口模块通信。串口模块采用MAX232型 号。接收端单片机采用8051型号。无线接收器采用NRF905型号。 本实用新型提供多种方式采集温度即热电偶采集与数字温度传感器采集，应用面 广，并且实现了温度的多点采集，改变传统无线测温的单一性；实现了短距离的无线测温要 求；系统的供电电源选择范围广为7到12伏的锂电池，响应速度快、测量精度高。
以下结合附图和具体实施方式
对本实用新型做详细描述

图1是本实用新型的采集端模块示意图； 图2为本实用新型的采集端模块电路图； 图3是本实用新型的接收端模块示意图； 图4为本实用新型的接收端模块电路图。
具体实施方式其包括采集端模块、接收端模块，采集端模块与接收端模块之间无线通信。 如图1所示，采集端模块包括数字温度传感器、热电偶传感器、模拟信号转换器、 采集端单片机、无线发射器、电源，数字温度传感器与采集端单片机电气连接；热电偶传感 器通过模拟信号转换器与采集端单片机电气连接；模拟信号转换器、采集端单片机分别与 电源电气连接；无线发射器分别与采集端单片机、电源电气连接。 采集端单片机采用8051型号；数字温度传感器采用DS18B20型号；模拟信号转换 器采用MAX6675型号；无线发射器采用NRF905型号。 如图3所示，接收端模块包括无线接收器、接收端单片机、液晶显示器、监控主机、 电源，无线接收器分别与接收端单片机、电源电气连接；接收端单片机分别与电源、液晶显 示器、监控主机电气连接。接收端单片机与监控主机之间通过串口模块通信。串口模块采 用MAX232型号。接收端单片机采用8051型号。无线接收器采用NRF905型号。 如图2所示，温度测量采用数字温度传感器J5、J6和热电偶传感器J4，数字温度传 感器J5和J6的输出端与采集端单片机Ul的引脚Pl. 0相接，构成数字温度采集电路。热 电偶传感器J4采用k型热电偶传感器。k型热电偶传感器J4的输出端分别与模拟信号转 换器JP1的输入口相接。模拟信号转换器JP1的输出引脚分别与采集端单片机U1的引脚 Pl. 1、P1.2、P1.3相接，用于热电偶传感器信号的放大、温度补偿和A/D转换，构成信号的放 大转换电路。温度信号发射的无线发射器JP2采用NRF905芯片，采集端单片机U1的引脚 P2. 0和P2. 6、P2. 7分别与无线发射器JP2对应的引脚相接构成发射电路，数字温度传感器 J5、 J6和热电偶传感器J4测量的温度信号经采集端单片机Ul处理后传送给发射芯片，发 射芯片在采集端单片机的控制下对信号自动进行调制，加前导码和校验码，然后通过天线 发射。 如图4所示，无线接收器JP3采用NRF905芯片，接收端单片机U2的引脚P2. 0、 P2. 6、P2. 7分别与无线接收器JP3的对应口相接构成信号接收电路。液晶显示器RP1与接 收端单片机U2的引脚Pl. 0构成温度显示电路，串口模块JP4与接收端单片机U2的引脚 RXD、TXD构成与计算机通讯的输出电路。为接收端单片机U2提供5V电源的电源转换器采用AS117-5芯片，AS117-5的引脚3接锂电池电源的正极，引脚2接接收端单片机U2的引 脚VCC构成电源转换电路。无线接收器JP3在接收端单片机U2的控制下接收来自无线发 射器JP2的信号，收到验证无误的信号后经接收端单片机U2传送给液晶显示器RP1，对温度 滚动显示，信号还可以通过串口模块JP4转换与计算机进行通讯，温度既可以在液晶屏RP1 上显示又可以在计算机上显示。 采集端的工作过程采集端单片机Ul通过单总线发送温度采集命给数字温度传 感器J5、 J6，收到命令后通过使用on-board温度测量技术来测量温度，温度信号在内部转 换为低温度系数振荡器经历的时钟个数，同时内部的斜率累加器用来补偿温度特性的非线 性，最后温度信号以九位数字方式在单总线上输出。采集端单片机内部保存以数字方式输 出的信号，而热电偶传感器J4把感应的温度信号转换为电信号后传送给模拟信号转换器 JP1，电动势经模拟信号转换器内部低噪声放大器放大，再经过电压跟随器缓冲，最后通过 模数转换和冷端补偿后，温度信号以数字方式由模拟信号转换器的输出总线传送给采集端 单片机U1，热电偶传感器和数字温度传感器的数据由采集端单片机U1打包处理后传送给 无线发射器JP2，无线发射器JP2自动完成处理字头和CRC(循环冗余码校验)的工作，由片 内硬件自动完成曼彻斯特编码、解码，信号通过天线发射。 接收端的工作过程无线接收器JP3被接收端单片机U2置为接收模式，接收到数 据后，经过内部校验和解码，由自带的输出口传送给接收端单片机U2，数据由接收端单片机 U2进行最终的计算和处理，处理后的数据一方面通过液晶显示器RP1滚动显示，另一方面 经过串口模块JP4传送给监控主机，监控主机完成对数据的保存和显示。
权利要求一种短距离无线测温装置，其特征在于包括采集端模块、接收端模块，采集端模块与接收端模块之间无线通信。
2. 根据权利要求1所述的短距离无线测温装置，其特征在于采集端模块包括数字温 度传感器、热电偶传感器、模拟信号转换器、采集端单片机、无线发射器、电源，数字温度传 感器与采集端单片机电气连接；热电偶传感器通过模拟信号转换器与采集端单片机电气连 接；模拟信号转换器、采集端单片机分别与电源电气连接；无线发射器分别与采集端单片 机、电源电气连接。
3. 根据权利要求2所述的短距离无线测温装置，其特征在于采集端单片机采用8051型号。
4. 根据权利要求2所述的短距离无线测温装置，其特征在于数字温度传感器采用 DS18B20型号；模拟信号转换器采用MAX6675型号；无线发射器采用NRF905型号。
5. 根据权利要求1所述的短距离无线测温装置，其特征在于接收端模块包括无线接收 器、接收端单片机、液晶显示器、监控主机、电源，无线接收器分别与接收端单片机、电源电 气连接；接收端单片机分别与电源、液晶显示器、监控主机电气连接。
6. 根据权利要求5所述的短距离无线测温装置，其特征在于接收端单片机与监控主机 之间通过串口模块通信。
7. 根据权利要求6所述的短距离无线测温装置，其特征在于串口模块采用MAX232型号。
8. 根据权利要求5所述的短距离无线测温装置，其特征在于接收端单片机采用8051型号。
9. 根据权利要求5所述的短距离无线测温装置，其特征在于无线接收器采用NRF905型号。
专利摘要本实用新型涉及一种温度测量装置，尤其涉及一种用于测量堆积或垛叠材料中的温度的装置。本实用新型的短距离无线测温装置包括采集端模块、接收端模块，采集端模块与接收端模块之间无线通信。本实用新型提供多种方式采集温度即热电偶采集与数字温度传感器采集，应用面广，并且实现了温度的多点采集，改变传统无线测温的单一性；实现了短距离的无线测温要求；系统的供电电源选择范围广为7到12伏的锂电池，响应速度快、测量精度高。
文档编号G01K7/04GK201497587SQ20092021880
公开日2010年6月2日 申请日期2009年9月19日 优先权日2009年9月19日
发明者余真珠, 谭先峰, 马连湘 申请人:青岛科技大学